ISSN 0798 1015

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Vol. 38 (Nº 37) Año 2017. Pág. 12

Métodos multicritério de apoio à decisão no planejamento de construções e reformas de edificações

Multicriteria methods of decision aid in the planning of constructions and reforms of buildings

Tiago Alves CARDOSO 1; Adriana de Paula Lacerda SANTOS 2

Recibido: 07/03/2017 • Aprobado: 21/04/2017


Conteúdo

1. Introdução

2. Metodologia

3. Resultados

4. Conclusões

Referências bibliográficas


RESUMO:

O apoio multicritério à decisão contribui para a estruturação do processo decisório incorporando diversas preocupações. O artigo apresenta um estudo exploratório, por meio de uma Revisão Bibliográfica Sistemática (RBS), em que o objetivo foi encontrar publicações com a aplicação de métodos multicritério no planejamento de construções e reformas de edificações. A pesquisa resultou em 130 pesquisas relevantes entre 1996 e 2016, nas quais construíram-se modelos multicritério para diferentes tipos de edificações, proporcionando resultados expressivos para a otimização do processo construtivo.
Palavras chave
Apoio Multicritério à decisão. Planejamento. Construções. Reformas.

ABSTRACT:

The multicriteria decision aid contributes to the structuring of the decision-making process by incorporating different concerns. The article presents an exploratory study, through a Systematic Bibliographical Review (RBS), in which the objective was to find publications with the application of multicriteria methods in the planning of constructions and reforms of buildings. The research resulted in 130 relevant surveys between 1996 and 2016, in which multicriteria models were constructed for different types of buildings, providing expressive results for the optimization of the constructive process. key
Keywords Multicriteria decision aid. Planning. Constructions. Reforms.

1. Introdução

Até a primeira metade do século XX, quando as mudanças ocorriam de forma mais lenta, as decisões eram tomadas com base no conhecimento empírico e esperança matemática (média e estatística). Entretanto, em muitas situações observava-se que o risco associado a tal procedimento era inaceitável.

As abordagens tradicionais de decisão surgiram com o desenvolvimento da Pesquisa Operacional (PO), após a Segunda Guerra Mundial. A estabilidade do ambiente econômico permitia a aplicação das ferramentas da PO com grande sucesso, pois, até aquele momento, o futuro era uma projeção do passado (ENSSLIN, 2007).

Entretanto, a partir da década de 1970, com o surgimento da globalização, o contexto competitivo ganhou contornos de grande dinamicidade e complexidade. A crescente heterogeneidade do ambiente econômico e social, somada à vertiginosa escalada da inovação tecnológica, fez com que os métodos quantitativos tradicionais da PO não mais se revelassem adequados a muitos problemas (CLÍMACO, 2004).

Diante desse panorama, nesta década começaram a surgir os primeiros métodos de apoio multicritério à decisão, com o intuito de enfrentar situações específicas, nas quais um decisor, atuando com racionalidade, deveria resolver um problema em que vários eram os objetivos a serem alcançados de forma simultânea (GOMES; ARAYA; CARIGNANO, 2004).

Gomes, Araya e Carignano (2004) reiteram que existe um conjunto de metodologias que padronizam o processo de tomada de decisão, as quais são desenvolvidas e utilizadas na prática corporativa nacional e internacional. Esses métodos têm um caráter científico e, ao mesmo tempo subjetivo, trazendo consigo a capacidade de agregar, de maneira ampla, todas as características consideradas importantes, inclusive as não quantitativas, com a finalidade de possibilitar a transparência e a sistematização do processo referente aos problemas de tomada de decisões.

Ante o exposto, tem-se que o atual contexto econômico exige que as atividades de construção civil busquem a otimização de recursos para execução de um empreendimento. A utilização de métodos multicritério para o apoio à decisão no planejamento de construções e reformas de edificações visa explicitar os aspectos que os decisores julgam como mais importantes, trazendo entendimento do contexto decisório, de forma a possibilitar a identificação da viabilidade de um empreendimento. Assim, o planejamento passa a contar com informações precisas e com objetivos bem definidos.

Nesta perspectiva, a viabilização de uma obra, seja de construção ou reforma de uma edificação, envolve muitas vezes um complexo processo de tomada de decisão em que vários requisitos e condições tem que ser tomados em consideração simultaneamente (TUPENAITE et al., 2010).

Assim sendo, esta pesquisa tem como objetivo, por meio de uma Revisão Bibliográfica Sistemática (RBS), evidenciar a aplicação de métodos multicritério no planejamento de construções e reformas de edificações, bem como caracterizar e analisar os temas abordados nos estudos selecionados.

1.1. Apoio multicritério à decisão

O processo de tomada de decisão é um processo que inclui fatores inter-relacionados. A tomada de decisão baseada unicamente em reflexão pessoal ou intuição é inadequada. Nos últimos anos, quando possível, há uma tendência para tomar decisões dentro das equipes com constantes trocas de opiniões entre os participantes, levando à melhoria do conhecimento e utilização das experiências diversas dos participantes, em última análise, a partir consenso, e conseguindo importante o efeito psicológico de interesse comum no sucesso da decisão (MIRANDA, 2008; KLJAJIC; ANDELKOVIC; MUJAN, 2016).

O Apoio Multicritério à Decisão (AMD) é definido como a atividade em que um facilitador, utilizando-se de procedimentos científicos, ajuda a obter elementos de resposta a questões perguntadas aos atores envolvidos em um processo decisório, elementos estes que ajudam a clarificar esta decisão com a finalidade de fornecer aos atores as mais favoráveis condições possíveis para o tipo de comportamento que aumentará a coerência entre a evolução do processo, de um lado, e as metas e/ou sistemas de valores em que esses atores operam, por outro lado (ROY, 1993).

Dessa maneira, pode-se afirmar que a Análise Multicritério é uma técnica quali-quantitativa, situada no meio do continuo que separa as abordagens puramente exploratórias e pouco estruturadas de tomada de decisão – como Brainstorm e Grupos de Discussão – e os modelos quantitativos rigidamente estruturados da Pesquisa Operacional, voltados para a otimização de funções-objetivo, sujeitas a um conjunto de restrições como a Programação Linear ou Dinâmica (ENSSLIN; MONTIBELLER; NORONHA, 2001).

Um paradigma científico serve para definir como legítimos os problemas e métodos de uma determinada área de pesquisa (KUHN, 1996). Trata-se de um tema bastante complexo, mas é necessário um conhecimento prévio para os que pretendem apoiar à decisão com a construção de modelos multicritério.  

1.2. Paradigmas científicos do processo decisório

No estudo do apoio à decisão, seja utilizando metodologias multicritério ou outras formas de modelagem, é necessário contrastar o paradigma científico adotado no apoio à decisão (construtivista) com aquele usualmente adotado na Pesquisa Operacional tradicional (racionalista) (ENSSLIN; MONTIBELLER; NORONHA, 2001).

O desenvolvimento dos modelos multicritérios ao longo da história sustentou-se sob a orientação de duas escolas. Da vertente do Apoio à Decisão, os denominados Métodos Multicritério de Apoio à Decisão – MCDA (Multicriteria Decision Aid), oriundas da Escola Européia, caracterizadas pelo paradigma científico do construtivismo.  A Escola Americana, norteada para a Tomada de Decisão, usando-se de Métodos Multicritério de Tomada de Decisão – MCDM (Multicriteria Decision Making), caracteriza-se por adotar o paradigma científico do racionalismo.

Diante disso, evidencia-se como essencial definir o paradigma científico que será empregado na construção de modelos formais de avaliação de alternativas, uma vez que as regras de cada um definem o que é válido ou não, quais métodos podem ser utilizados, quais os problemas que podem ser resolvidos, qual o objetivo desejado e, como encarar as informações e os decisores (ENSSLIN; MONTIBELLER; NORONHA, 2001).

Além disso, Kuhn (1996) destaca a incomensurabilidade existente entre os paradigmas, uma vez que sendo os objetivos e a validação entre os modelos são totalmente diferentes, o que é considerado válido por um paradigma pode ser considerado completamente inválido pelo outro. É impossível determinar qual deles apresenta “a verdade” ou é o melhor (MONTIBELLER, 2000). O Quadro 1 exibe um comparativo entre os paradigmas.

Quadro 1 – Características dos paradigmas racionalista e construtivista

Fonte: Adaptado de Ensslin, Montibeller e Noronha (2001)

Conforme explanado por Bana e Costa (1993), pode-se constatar que a diferença entre a Tomada de Decisão (MCDM) e o Apoio à Decisão (MCDA) fundamenta-se na forma de abordar a subjetividade, conforme a visão racionalista e a visão construtivista, respectivamente. Isto é, na medida de incorporação dos valores dos atores nos modelos de avaliação.

2. Metodologia

Esta pesquisa é classificada como exploratória, uma vez que buscará aprofundar o nível de conhecimento a respeito de um contexto determinado. Nessa conjuntura, tendo em vista a abundante disponibilidade de informações disponíveis na literatura internacional, distribuídos em inúmeras fontes de pesquisa foi adotado um processo estruturado para orientar o pesquisador na seleção dos estudos mais relevantes dentro do contexto a ser analisado: a Revisão Bibliográfica Sistemática (RBS).

A Revisão Bibliográfica Sistemática é uma técnica utilizada para identificar, avaliar e interpretar as pesquisas existentes, relevantes à uma questão de pesquisa, tópico ou fenômeno de interesse, permitindo assim identificar as contribuições chaves para uma área ou uma questão (TRANFIELD; DENYER; SMART, 2003; KITCHENHAM, 2004).

O método para desenvolver a RBS foi adaptado do roteiro proposto por Conforto, Amaral e Silva (2011), utilizando-se como referência o RBS Roadmap, o qual possui três fases: entrada, processamento e saída. No próximo subitem as três fases propostas serão explicitadas e detalhadas, com o intuito de realizar um levantamento sistemático de estudos que evidenciem, de maneira transparente e replicável, o desenvolvimento de modelos de tomada de decisão durante o planejamento de obras de edificações.

2.1. Condução da revisão bibliográfica sistemática (RBS)

A RBS desenvolvida buscou responder a seguinte questão: “no planejamento de construção ou reforma de edificações existem pesquisas que apontam a aplicação de métodos multicritério durante o processo decisório?”. A construção das estratégias de busca (strings) seguiu um processo de testes de combinação de palavras e termos, e de utilização de operadores lógicos de busca booleana. A partir de uma revisão bibliográfica preliminar, sem o rigor de uma revisão sistemática, foram identificadas as palavras-chave que caracterizam o tema investigado, “multicriteria” ou “multiple criteria” como principais strings de busca, acompanhados de “civil engineering”, “construction” e “building”. Os strings de busca foram utilizados na língua inglesa por possibilitarem uma ampliação da abrangência da pesquisa sobre o tema proposto.

Já os critérios de inclusão das publicações consideraram os objetivos da pesquisa, de forma a buscar estudos que demonstrem a construção de modelos multicritérios para colaborar no planejamento de obras de construção ou reforma de edificações, de forma a evidenciar a alternativas de ação que atendam às expectativas dos decisores.

As palavras-chave adotadas foram empregadas na busca de registros em quatro bases de dados: Portal Periódicos Capes, Scopus, Science Direct e Web of Science. Todas constituem-se plataformas online, as quais permitem acesso a publicações científicas de diversos países nas principais áreas do conhecimento.

Como critério essencial de qualificação elegeu-se o método de pesquisa adotado com a busca por estudos de caso. Ressalta-se que a investigação se restringiu a estudos publicados nos últimos 20 anos, ou seja, compreendendo o período de 1996 a 2016, e o rastreamento dos caracteres dos strings de busca por meio de reconhecimento dos títulos, resumos e palavras-chave das publicações nas bases de dados do Science Direct e Scopus, e do tópico no Periódico Capes e na Web of Science.

Conforto, Amaral e Silva (2011) afirmam que em uma RBS, o processo de busca e análise dos artigos deve ser bem definido e seguido rigorosamente. Assim, a metodologia de busca consistiu em um processo iterativo, com o refinamento das buscas através da utilização de filtros de pesquisa.

A Tabela 1 mostra as palavras-chave utilizadas, os quantitativos parciais e totais de publicações obtidas em cada uma das quatro bases de dados, e o processo de aplicação dos filtros.

Tabela 1 – Resultados da pesquisa nas bases de dados conforme as palavras-chave

Fonte: Autores (2017)

Preliminarmente, com o uso das palavras-chave selecionadas, foram obtidos 5.491 trabalhos, distribuídos nas bases de dados. Destaca-se a quantidade de publicações encontradas na base de dados Periódicos Capes, correspondendo a aproximadamente 29,70% do total.

Para a aplicação do primeiro filtro, realizou-se a leitura dos títulos, resumos e palavras-chave.  As publicações que estavam alinhadas com os objetivos da pesquisa foram selecionadas para o próximo filtro e o restante, 5.126 trabalhos, foram considerados irrelevantes para esta revisão. Ressalta-se que em muitos trabalhos o 1º filtro não foi suficiente para constatar se a publicação atendia aos objetivos e critérios de inclusão, uma vez que existiam resumos sucintos que dificultavam a compreensão da fundamentação do trabalho. Ante o exposto, optou-se em mantê-los na lista de artigos e submetê-los ao 3º Filtro.

Em virtude do uso de quatro bases de dados, existia a possibilidade de pesquisas estarem indexadas em mais de uma base de dados, além de existir a repetição devido a utilização de várias palavras-chave. Desta maneira, as duplicidades, então, foram verificadas, e com isso outros 168 trabalhos foram excluídos.

Na sequência, para as 197 pesquisas remanescentes recorreu-se ao 3º filtro, com a leitura da introdução e da conclusão dos trabalhos, repetindo-se a leitura do título, resumo e palavras-chave, sendo que este último procedimento resultou em 169 resultados relevantes, os quais foram utilizados para a análise que a RBS se propunha.

Para a análise de conteúdo dos artigos, aplicou-se um 4º filtro, estabelecendo-se a leitura completa dos artigos. Diante disso, foram considerados relevantes 130 artigos, efetuando-se assim a análise das aplicações de metodologias multicritério no planejamento de edificações, tanto para construções novas, quanto para reformas.

Os estudos selecionados pela RBS foram examinados por meio dos seguintes indicadores bibliométricos: distribuição temporal das pesquisas (publicações por ano), distribuição global e a relevância dos periódicos no portfólio bibliográfico. Ainda, foram classificados e analisados considerando as relações temáticas que os mesmos abordam.

3. Resultados

Os procedimentos descritos anteriormente resultaram em 130 estudos, dos quais pode-se efetuar uma série histórica dos mesmos. A Figura 1 apresenta a distribuição das pesquisas e os respectivos anos de publicação. Analisando-a é possível constatar que o aumento no interesse da temática foco dessa RBS ocorreu no início da década de 2010, onde o valor registrado foi maior que três vezes em relação a 2009. Nos anos seguintes, a tendência de aumento consolidou-se, mesmo havendo uma queda acentuada em 2012, atingindo o auge de publicações em 2013. Poucos estudos foram publicados de 1996 a 2009. 

Figura 1 – Distribuição das publicações no período 1996-2016

Fonte: Autores (2017)

A leitura das pesquisas aderentes também possibilitou identificar as regiões/países em que elas haviam sido realizadas. A Figura 2 realça que a Lituânia encabeça os estudos relacionados a aplicação de metodologias multicritério no planejamento de edificações, com 29,23% do montante total, superando a produção individual de todos os continentes, exceto a Europa, com os seus 39,23%. O Brasil aparece com 8,46%, destacando-se no continente Americano.

Figura 2 – Análise da distribuição global de pesquisas publicadas

Fonte: Autores (2017)

A classificação dos periódicos presentes no portfólio bibliográfico em relação a sua relevância, permitiu reconhecer em quais deles foram publicados o maior número de artigos da literatura selecionada nessa investigação.

Figura 3 – Relevância dos periódicos no portfólio bibliográfico

Fonte: Autores (2017)

Constatou-se um grande número de publicações, sendo necessários selecionar as principais (com no mínimo 2 pesquisas relacionadas) para apresentação da Figura 3. A partir dessa análise revelou-se que o Journal of Civil Engineering and Management é o periódico de maior destaque, com 16 publicações nas referências do portfólio bibliográfico. 

3.1. Métodos multicritério aplicados no planejamento de edificações

Como a indústria da construção cresce por causa do forte mercado demanda, as empresas começaram a dar maior importância às práticas de gestão de projetos para ajudar na tomada de decisões estratégicas e melhorar a qualidade do trabalho e competitividade. O planejamento de uma construção exigirá esforços consideráveis para implementação de uma gestão adequada, tais como: mobilização de um grande número especializado de recursos; operação em um ambiente dinâmico, incerto e complexo; a complexidade na avaliação do risco associado a um projeto; e o envolvimento de muitas partes interessadas com posições possivelmente diferentes e conflitantes (AZEVEDO et al., 2013; MELA; TIANEN; HEINISUO, 2012).

Para Balali, Zahraie e Roozbahani (2014) os engenheiros civis estão interessados na análise de decisão para melhorar o seu julgamento profissional. Um número limitado de aplicações de métodos multicritério foram relatados no campo de engenharia de construção e gestão. Wong (1999) introduziu Multicriteria Decision Making (MCDM) para engenheiros civis e dividiu os problemas em três grupos:

  1. Determinar a melhor alternativa ou subsequência de melhores alternativas (problema de seleção);
  2. Ranking das alternativas da melhor para a pior (problema de ranking)
  3. Dividindo o conjunto de alternativas em subconjuntos de acordo com algumas normas (problema de ordenação)

No mercado da construção clientes são sempre confrontados com dificuldades na seleção projetos que oferecem retorno sobre o investimento. Devido à escassez de recursos, eles não podem realizar todos os projetos simultaneamente. Em vez disso, eles tem que selecionar os projetos mais viáveis, que não só maximizarão resultados positivos (lucros, facilidade construtiva, reputação) mas também minimizarão quaisquer resultados negativos (deficiência técnica, ambiental, prejuízos).  Isto levanta a necessidade de contar com um conjunto de seleção critérios para a priorização de uma série de projetos. (CHENG, 2005; MELA; TIAINEN; HEINISUO, 2012).

Assim, as empresas de construção devem decidir sobre a metodologia de construção para cada projeto, o que lhes permite levar em consideração a necessidade de proteger o meio ambiente através de uma utilização eficiente de recursos, que por sua vez irá aumentar a competitividade da empresa. (TSAI et al., 2013; KLJAJIC; ANDELKOVIC; MUJAN, 2016).

A utilização de metodologias multicritério permite adicionar informações importantes relacionadas aos objetivos estratégicos do decisor ou grupo decisor, por meio de avaliações subjetivas de preferência. Destaca-se que a escolha do paradigma científico a ser adotado é derivada dos valores dos facilitadores/analistas envolvidos no processo decisório. Os métodos de “Tomada de Decisão”, como já foi destacado nas seções anteriores dessa pesquisa, seguem a visão racionalista, ao contrário dos métodos voltados ao “Apoio à Decisão”, que seguem o paradigma construtivista.

Nesse contexto, analisando-se o portfólio bibliográfico resultante da RBS, identificou-se a construção de modelos multicritério no planejamento de edificações, classificando-se os paradigmas científicos e os principais métodos multicritério adotados, agrupando-se por tipo de edificação, evidenciando-se dessa forma as aplicações desenvolvidas nas publicações. O Quadro 2 demonstra essa compilação da investigação realizada.

Quadro 2 – Aplicações de métodos multicritério no planejamento de edificações

Fonte: Autores (2017)

Os resultados da investigação demonstram que a adoção de metodologias multicritério são discutidas em vários modelos. Atesta-se que há predominância na preocupação com os processos de remodelação do ambiente construído, com a busca de incorporação de princípios sustentáveis. São modelos orientados para diferentes tipos de edificações, como edifícios residenciais, comerciais e educacionais.

4. Conclusões

Com base nos casos de aplicação de métodos multicritério no portfólio bibliográfico selecionado, parece que o melhor método dificilmente pode ser definido. Como o processo decisório acerca de construções envolvem várias condicionantes quantitativas e qualitativas de diferentes áreas de preocupação, os métodos multicritério podem ser úteis conforme o objetivo da modelagem a ser construída.

Considerando que as organizações buscam a implantação de novas estruturas que possibilitem superar incertezas sobre caminhos a seguir e objetivos a serem alcançados, esse artigo evidenciou que os métodos multicritério estão sendo aplicados no cenário brasileiro e internacional no planejamento de diferentes tipos de edificações, proporcionando resultados expressivos para a otimização do processo de construção ou reforma.

Ante o exposto, pode-se reconhecer que apesar de existirem estudos comparativos na literatura encontrada, os decisores precisam de métodos que não sejam matematicamente complicados e que possam considerar seus pontos de vista nos processos de tomada de decisão.

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1. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil (PPGECC). Universidade Federal do Paraná (UFPR). Engenheiro Civil. E-mail: tiagoacard@gmail.com

2. Programa de Pós Graduação em Engenharia de Construção Civil (PPGECC). Universidade Federal do Paraná. Doutora em Engenharia Civil. E-mail: adrianapls1@gmail.com


Revista ESPACIOS. ISSN 0798 1015
Vol. 38 (Nº 37) Año 2017

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